طراحی و انتخاب چهار بخش سیستم ذخیره‌سازی سرد: کمپرسور، مبدل حرارتی، شیر گاز

۱. کمپرسور:

کمپرسور تبرید یکی از تجهیزات اصلی سردخانه است. انتخاب صحیح آن بسیار مهم است. ظرفیت خنک‌کنندگی کمپرسور تبرید و قدرت موتور منطبق با آن، ارتباط نزدیکی با دمای تبخیر و دمای چگالش دارد.

دمای چگالش و دمای تبخیر پارامترهای اصلی کمپرسورهای تبرید هستند که به آنها شرایط تبرید گفته می‌شود. پس از محاسبه بار سرمایشی سردخانه، می‌توان واحد کمپرسور با ظرفیت سرمایشی مناسب را انتخاب کرد.

رایج‌ترین کمپرسورهای تبرید مورد استفاده در سیستم‌های تبرید سردخانه‌ای، نوع پیستونی و نوع اسکرو هستند. اکنون کمپرسورهای اسکرال به تدریج به رایج‌ترین کمپرسورهای مورد استفاده در سیستم‌های سردخانه‌ای کوچک تبدیل شده‌اند.

اصول کلی انتخاب کمپرسورهای برودتی در سردخانه

۱. ظرفیت تبرید کمپرسور باید بتواند بالاترین نیاز بار تولید در فصل اوج مصرف سردخانه را برآورده کند و عموماً از واحدها استفاده نکند.

۲. تعیین ظرفیت و تعداد یک دستگاه باید با توجه به عواملی مانند راحتی تنظیم انرژی و تغییر شرایط کاری دستگاه تبرید در نظر گرفته شود. برای سردخانه‌هایی با بار تبرید زیاد، باید کمپرسورهای بزرگ انتخاب شوند تا از زیاد شدن تعداد دستگاه‌ها جلوگیری شود. انتخاب تعداد کمپرسورهای بزرگ برای سردخانه آسان نیست. علاوه بر دو کمپرسور، می‌توان یکی را برای سردخانه با سرویس مادام‌العمر انتخاب کرد.

۳. با توجه به نسبت تراکم محاسبه شده، کمپرسور مناسبی را انتخاب کنید. برای کمپرسورهای فریونی، اگر نسبت تراکم کمتر از ۱۰ است، از کمپرسور تک مرحله ای و اگر نسبت تراکم بیشتر از ۱۰ است، از کمپرسور دو مرحله ای استفاده کنید.

۴. هنگام انتخاب چندین کمپرسور، امکان پشتیبان‌گیری و تعویض قطعات متقابل بین واحدها باید به طور جامع در نظر گرفته شود. مدل‌های کمپرسور یک واحد باید از یک سری یا یک مدل باشند.

۵. شرایط کار کمپرسور تبرید باید تا حد امکان شرایط اولیه طراحی را برآورده کند و شرایط کار نباید از محدوده عملیاتی مشخص شده توسط سازنده کمپرسور تجاوز کند. با تکامل مداوم فناوری کنترل تبرید، واحد کمپرسور کنترل شده توسط میکرو کامپیوتر یک انتخاب ایده آل است.

۶. با توجه به ویژگی‌های ساختاری کمپرسور اسکرو، نسبت حجمی آن با شرایط عملیاتی تغییر می‌کند، بنابراین کمپرسور اسکرو می‌تواند با شرایط عملیاتی مختلف سازگار شود. نسبت تراکم تک مرحله‌ای کمپرسور اسکرو بزرگ است و دامنه عملیاتی وسیعی دارد. تحت شرایط اکونومایزر، می‌توان راندمان عملیاتی بالاتری را به دست آورد.

۷. به دلیل راندمان عملیاتی بالا، سر و صدای کم و عملکرد پایدار، کمپرسورهای اسکرول در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌اند و بیشتر و بیشتر در پروژه‌های ذخیره‌سازی سرد کوچک و متوسط ​​مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تجهیزات تبادل حرارت: کندانسور

کندانسور را می‌توان بر اساس روش خنک‌کننده و محیط تغلیظ، به خنک‌کننده آب، خنک‌کننده هوا و خنک‌کننده ترکیبی آب و هوا تقسیم کرد.

اصول کلی انتخاب کندانسور

۱. کندانسور عمودی در خارج از موتورخانه قرار گرفته و برای مناطقی با منابع آب فراوان اما کیفیت پایین آب یا دمای بالای آب مناسب است.

۲. کندانسورهای آب اتاق خواب به طور گسترده در سیستم‌های فرئونی استفاده می‌شوند، که عموماً در اتاق کامپیوتر قرار می‌گیرند و برای مناطقی با دمای آب پایین و کیفیت آب خوب مناسب هستند.

۳. کندانسورهای تبخیری برای مناطقی با رطوبت نسبی کم یا کمبود آب مناسب هستند و باید در مکانی با تهویه مناسب در فضای باز قرار گیرند.

۴. کندانسورهای هواخنک برای مناطقی با منابع آب کم مناسب هستند و به طور گسترده در سیستم‌های تبرید فریونی کوچک و متوسط ​​استفاده می‌شوند.

5. انواع کندانسورهای آب خنک می‌توانند روش خنک‌کننده آب در گردش را اتخاذ کنند،

۶. برای کندانسورهای آبی یا تبخیری، دمای کندانسور باید در طول طراحی مطابق با استاندارد ملی انتخاب شود، اما نباید از ۴۰ درجه سانتیگراد تجاوز کند.

۷. از منظر هزینه تجهیزات، هزینه کندانسور تبخیری بالاترین است. در مقایسه با سردخانه‌های بزرگ و متوسط، کندانسور تبخیری و سایر اشکال ترکیب کندانسور آبی و گردش آب خنک‌کننده، هزینه ساخت اولیه مشابه است، اما کندانسور تبخیری در عملیات بعدی اقتصادی‌تر است. به منظور صرفه‌جویی در مصرف انرژی توسط آب، کندانسورهای تبخیری عمدتاً برای کندانسورها در کشورهای توسعه‌یافته استفاده می‌شوند، اما در مناطقی با دمای بالا و رطوبت بالا، تأثیر کندانسورهای تبخیری ایده‌آل نیست.

البته انتخاب نهایی کندانسور به شرایط هواشناسی منطقه و کیفیت آب منبع آب محلی بستگی دارد. همچنین به بار حرارتی واقعی سردخانه و الزامات چیدمان اتاق کامپیوتر نیز مربوط می‌شود.

دریچه گاز:

مکانیزم تنظیم فشار یکی از چهار جزء اصلی سیستم تبرید سردخانه است و یک جزء ضروری برای تحقق چرخه تبرید بخار است. وظیفه آن کاهش دما و فشار مبرد در انباره پس از تنظیم فشار و همزمان تنظیم جریان مبرد با توجه به تغییر بار است.

بر اساس روش تنظیم مورد استفاده، مکانیزم دریچه گاز را می‌توان به موارد زیر تقسیم کرد: شیر گاز با تنظیم دستی، شیر گاز با تنظیم سطح مایع، مکانیزم دریچه گاز غیرقابل تنظیم، شیر انبساط الکترونیکی تنظیم شده توسط پالس الکترونیکی و شیر انبساط حرارتی تنظیم شده با بخار.

شیر انبساط حرارتی رایج‌ترین وسیله‌ی تنظیم جریان در سیستم‌های خنک‌کننده‌ی دولتی است. این شیر با اندازه‌گیری درجه‌ی سوپرهیت هوای برگشتی در لوله‌ی خروجی اواپراتور از طریق حسگر دما، میزان باز شدن شیر و میزان مایع ورودی را تنظیم می‌کند و تنظیم خودکار را در محدوده‌ی مشخصی انجام می‌دهد. عملکرد حجم مایع ورودی، عملکرد تنظیم حجم مایع ورودی با تغییر بار حرارتی تغییر می‌کند.

شیرهای انبساط را می‌توان بر اساس ساختارشان به دو نوع تقسیم کرد: نوع بالانس داخلی و نوع بالانس خارجی.

شیر انبساط حرارتی با تعادل داخلی برای سیستم‌های تبرید با توان اواپراتور نسبتاً کوچک مناسب است. عموماً شیرهای انبساط متعادل داخلی در سیستم‌های تبرید کوچکتر استفاده می‌شوند.

وقتی اواپراتور دارای جداکننده مایع است یا خط لوله تبخیر طولانی است و انشعابات زیادی در سیستم تبرید با افت فشار زیاد در دو طرف اواپراتور وجود دارد، شیر انبساط تعادل خارجی انتخاب می‌شود.

انواع مختلفی از شیرهای انبساط حرارتی وجود دارد و شیرهای انبساط با مشخصات و مدل‌های مختلف در واقع ظرفیت‌های سرمایشی متفاوتی دارند. انتخاب باید بر اساس اندازه ظرفیت سرمایش سیستم تبرید سردخانه، نوع مبرد، اختلاف فشار قبل و بعد از شیر انبساط و اندازه اواپراتور باشد. عواملی مانند افت فشار پس از اصلاح ظرفیت سرمایشی نامی شیر انبساط انتخاب می‌شوند.

با محاسبه افت فشار و دمای تبخیر، نوع شیر انبساط حرارتی مورد استفاده در سیستم ذخیره‌سازی سرد را تعیین کنید. هنگامی که افت فشار کمتر از مقدار مشخص شده باشد، می‌توان تعادل داخلی را انتخاب کرد و هنگامی که مقدار بیشتر از جدول باشد، می‌توان تعادل خارجی را انتخاب کرد.

چهارم، تجهیزات تبادل حرارت - اواپراتور

اواپراتور یکی از چهار بخش مهم در سیستم تبرید سردخانه است. این دستگاه از مبرد مایع برای تبخیر تحت فشار کم استفاده می‌کند، گرمای محیط خنک‌شده را جذب می‌کند و به هدف کاهش دمای محیط خنک‌کننده دست می‌یابد.

اواپراتورها در اشکال مختلف محیط خنک‌کننده نصب می‌شوند و به دو نوع تقسیم می‌شوند: اواپراتور برای مایعات خنک‌کننده و اواپراتور برای گازهای خنک‌کننده.

اواپراتور مورد استفاده در سردخانه، اواپراتوری است که برای خنک کردن گاز استفاده می‌شود.

اصل انتخاب فرم اواپراتور:

۱. انتخاب اواپراتور باید به طور جامع و بر اساس فرآوری مواد غذایی و تبرید یا سایر الزامات تکنولوژیکی تعیین شود.

2. شرایط استفاده و استانداردهای فنی اواپراتور باید الزامات استاندارد تجهیزات تبرید فعلی را برآورده کند

۳. تجهیزات خنک‌کننده کولر هوایی را می‌توان در اتاق‌های خنک‌کننده، اتاق‌های انجماد و اتاق‌های سردخانه استفاده کرد.

۴. لوله‌های اگزوز آلومینیومی، لوله‌های اگزوز بالایی، لوله‌های اگزوز دیواری یا خنک‌کننده‌های هوا، همگی می‌توانند در اتاق فریزر برای اشیاء منجمد استفاده شوند. وقتی غذا به خوبی بسته‌بندی شده باشد، می‌توان از خنک‌کننده استفاده کرد. استفاده از فرم لوله اگزوز برای غذا بدون بسته‌بندی آسان است.

۵. با توجه به فرآیندهای مختلف انجماد مواد غذایی، تجهیزات انجماد مناسب باید مطابق با شرایط واقعی، مانند تونل‌های انجماد یا قفسه‌های انجماد لوله‌ای، انتخاب شوند.

۶. تجهیزات خنک‌کننده در اتاق بسته‌بندی برای استفاده از خنک‌کننده‌های هوا در دمای نگهداری بالاتر از -۵ درجه سانتیگراد و اواپراتور نوع لوله‌ای برای استفاده در دمای نگهداری کمتر از -۵ درجه سانتیگراد مناسب است.

7. فریزر برای استفاده از لوله های صاف ردیف بالا مناسب است.

فن سردخانه مزایای بسیاری از جمله تبادل حرارت زیاد، نصب راحت و ساده، اشغال فضای کمتر، ظاهر زیبا، کنترل خودکار و یخ‌زدایی کامل دارد و مورد توجه بسیاری از پروژه‌های سردخانه کوچک، سردخانه پزشکی و سردخانه سبزیجات قرار گرفته است.


زمان ارسال: ۱۸ نوامبر ۲۰۲۲